JPH075623A - Photochromic glass thin film and its production - Google Patents

Photochromic glass thin film and its production

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JPH075623A
JPH075623A JP4075294A JP4075294A JPH075623A JP H075623 A JPH075623 A JP H075623A JP 4075294 A JP4075294 A JP 4075294A JP 4075294 A JP4075294 A JP 4075294A JP H075623 A JPH075623 A JP H075623A
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glass thin
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博行 中澄
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Abstract

PURPOSE:To easily produce a photochromic glass thin film having excellent weather resistance and high freedom degree for selection of transmission and absorption wavelength, CONSTITUTION:First, water containing 15% nitric acid is added to a soln. containing tetraethoxysilane, ethanol, and butanol, and mixture is stirred at room temp. to prepare a liquid (A). Then 6% spiropyran dispersion liquid is prepared by using polycarboxylic acid as a dispersant and isopropanol as a dispersion liquid to obtain dispersion of fine particles of 1'-butyl-3',3'-dimethyl-6- nitro-spiroindolinobenzopyran. This liquid is added to the liquid (A) and stirred at room temp. to prepare a liquid (B). This liquid (B) is applied on a glass substrate by dipping, dried in air at room temp., and heat treated to obtain a photochromic glass thin film. Characteristics of the obtd. thin film change shown as a curve 2 in the figure by irradiation of UV rays and as curves 3, 4, 5 and 1 by irradiation of visible rays.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種の記録材料、印刷
用感光体、レーザ用感光体、ホログラフィー材料、フォ
トクロミックレンズ材料、光学フィルター材料、カラー
テレビブラウン管用カラーフィルター材料、液晶ディス
プレー材料、自動車用調光ウインドウ、装飾などに利用
されるフォトクロミックガラス材料及びその製造方法に
関するものである。
The present invention relates to various recording materials, printing photoreceptors, laser photoreceptors, holographic materials, photochromic lens materials, optical filter materials, color filter materials for color television picture tubes, liquid crystal display materials, and automobiles. The present invention relates to a photochromic glass material used for light control windows, decorations, and the like, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、表示装置や情報記録等の各方
面で、光の選択吸収機能を有するカラーフィルターを利
用することが知られている。従来から知られているカラ
ーフィルターは、(1)ポリエチレンフィルムなどの有
機樹脂フィルム中に有機色素を添加した有機フィルムフ
ィルタ、(2)ゼラチン、ポリエステルなどの有機樹脂
バインダーと有機色素との混合物を印刷や電着コーティ
ングによりガラス基板に形成させたフィルタ、(3)ガ
ラス基板の中に遷移金属、希土類元素イオンを添加した
着色やAu、CdSなどの金属コロイド、化合物コロイ
ド析出により作成された着色ガラスフィルタ、(4)蒸
着金属特有の光透過特性を利用した蒸着金属フィルタに
大別される。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known to use a color filter having a function of selectively absorbing light in various fields such as a display device and information recording. Conventionally known color filters are (1) an organic film filter in which an organic dye is added to an organic resin film such as a polyethylene film, (2) a mixture of an organic resin binder such as gelatin and polyester and an organic dye is printed. Or a filter formed on a glass substrate by electrodeposition coating, (3) Coloring glass filter prepared by adding transition metal or rare earth element ions to the glass substrate, or colloidal metal such as Au or CdS, or compound colloid deposition , (4) Evaporated metal filters using light transmission characteristics peculiar to evaporated metal.

【0003】近年、色素の有する各種機能が着目される
ようになり、様々な分野で機能性色素を利用することが
提案されている。フォトクロミズムも注目される機能の
一つであり、光ディスク等の分野で研究されている。
In recent years, attention has been paid to various functions of dyes, and it has been proposed to use functional dyes in various fields. Photochromism is also one of the functions to which attention is paid, and is being studied in the fields of optical disks and the like.

【0004】このフォトクロミズムとは、ある化合物に
紫外光または紫外光を含む日光、水銀灯の光を照射して
発色または色変色し、暗所放置または可視光照射で元の
色にもどる可逆作用のことである。代表的な有機フォト
クロミック化合物として、スピロピラン化合物があり、
多くの誘導体が知られている(G. H. Brown, Photochro
mism, Wiely-interscience, New York, 1971)。また、
スピロナフトオキサジン化合物およびその置換誘導体も
知られている(H. Durr and H. Bouas-Laurent, 4n+2 s
ystems: Spiropyrans, Elsevier, New York, 1990 )。
The photochromism is a reversible action of irradiating a compound with ultraviolet light or sunlight containing ultraviolet light or light of a mercury lamp to develop or change color, and return to the original color when left in the dark or irradiated with visible light. Is. As a typical organic photochromic compound, there is a spiropyran compound,
Many derivatives are known (GH Brown, Photochro
mism, Wiely-interscience, New York, 1971). Also,
Spironaphthoxazine compounds and their substituted derivatives are also known (H. Durr and H. Bouas-Laurent, 4n + 2 s
ystems: Spiropyrans, Elsevier, New York, 1990).

【0005】このフォトクロミズムを有する色素を利用
してフィルターを形成するためには、マトリックス中に
色素を含有させる必要があり、従来は、高分子マトリッ
クスを利用していた。
In order to form a filter using this dye having photochromism, it is necessary to include a dye in the matrix, and conventionally, a polymer matrix was used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の有機フォトクロ
ミック化合物は、高分子マトリックス中においてもフォ
トクロミック挙動を示すが、発色種がマトリックス中で
不安定であるため、紫外光照射で発色してすぐに消色し
ていた。
The conventional organic photochromic compound exhibits photochromic behavior even in a polymer matrix, but since the coloring species are unstable in the matrix, the organic photochromic compound develops a color upon irradiation with ultraviolet light and immediately disappears. It was colored.

【0007】また、従来のカラーフィルターの問題点と
して以下のことがあげられる。有機フィルムフィルタ
ー、印刷フィルター、電着フィルターなどは、いずれも
有機色素のバインダとして有機ポリマーを用いるために
紫外光によって劣化しやすく、使用温度も限定される。
一方、着色ガラスフィルタはガラス自身が含有金属もし
くは金属イオンによって着色しているため紫外光による
退色は殆どみられないが、製造に手間がかかり透過吸収
波長などの光学特性範囲が限られていた。本発明は、上
記問題点を解決し、耐候性に優れ、製造が容易で、透過
吸収波長選択の自由度が高いフォトクロミック薄膜を提
供することを目的とする。
The problems of the conventional color filter are as follows. Organic film filters, printing filters, electrodeposition filters, etc. all use organic polymers as binders for organic dyes, so they are easily deteriorated by ultraviolet light and their operating temperatures are limited.
On the other hand, since the colored glass filter itself is colored by the contained metal or metal ion, fading due to ultraviolet light is hardly observed, but it takes time to manufacture and the optical characteristic range such as transmission absorption wavelength is limited. An object of the present invention is to solve the above problems, to provide a photochromic thin film which has excellent weather resistance, is easy to manufacture, and has a high degree of freedom in selecting transmission and absorption wavelengths.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、ガラスまたはプラスチック基板の両面ま
たは片面に形成され、無機質のゲルまたはガラスからな
る薄膜のマトリックスと、前記マトリックス中に含まれ
る有機フォトクロミック化合物、分散剤から少なくとも
構成されるフォトクロミック薄膜である。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a matrix of a thin film made of an inorganic gel or glass formed on both surfaces or one surface of a glass or plastic substrate and the matrix. It is a photochromic thin film comprising at least an organic photochromic compound and a dispersant.

【0009】さらに、Si,Ge,Ti,Zr,Al,
P,Ca,Mg,Na,K,S,Fから選択される元素
のアルコキシドまたはメタカプチド溶液に有機フォトク
ロミック化合物を分散剤で分散させた液を基板上に担持
し、乾燥または加熱製膜することによりフォトクロミッ
クな無機のゲルまたはガラスのマトリックス薄膜を形成
することを特徴とする製造法である。
Further, Si, Ge, Ti, Zr, Al,
By carrying on a substrate a liquid prepared by dispersing an organic photochromic compound with a dispersant in an alkoxide or metacaptide solution of an element selected from P, Ca, Mg, Na, K, S and F, and drying or heating to form a film. The method is characterized by forming a matrix thin film of a photochromic inorganic gel or glass.

【0010】[0010]

【作用】従来は、有機フォトクロミック化合物と有機高
分子の組合せであり、膜自体の強度・耐候性に問題があ
った。本発明者らは、化学的にも比較的安定で耐候性に
優れた無機質のゲルまたはガラスをマトリックスとして
利用することで発色種の安定性・耐候性を向上させよう
としてなされたものである。
In the past, the combination of an organic photochromic compound and an organic polymer had a problem in strength and weather resistance of the film itself. The inventors of the present invention have attempted to improve the stability and weather resistance of color-developing species by using an inorganic gel or glass that is relatively stable chemically and has excellent weather resistance as a matrix.

【0011】本発明によるフォトクロミックガラス薄膜
は、紫外光照射により発色し、紫外光を除いても発色種
が安定に存在することが判った。また、本発明によれ
ば、ゼラチンのような有機バインダではなく無機質のゲ
ルまたはガラスをマトリックスとして用いるため、紫外
光、温度、湿度に対して高い耐候性を有する。
It has been found that the photochromic glass thin film according to the present invention develops a color upon irradiation with ultraviolet light, and that the colored species are stable even when the ultraviolet light is removed. Further, according to the present invention, since an inorganic gel or glass is used as a matrix instead of an organic binder such as gelatin, it has high weather resistance against ultraviolet light, temperature and humidity.

【0012】例えば、有機フォトクロミック化合物とし
て下記一般式(ここで、R1,R2およびR3は炭素数
1〜10のアルキル基で、R4,R5は種々の置換基)
で示される化合物を無機マトリックス中に分散したフォ
トクロミック薄膜は、紫外光の照射で直ちに赤紫色に発
色し、24時間暗所で放置しても消色ことはないが、可
視光照射(>390nm)で元の淡い燈色に戻り、かつこ
れらの発消色を繰り返す特性を有している。
For example, as an organic photochromic compound, the following general formula (wherein R1, R2 and R3 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and R4 and R5 are various substituents)
The photochromic thin film in which the compound shown in (1) is dispersed in an inorganic matrix immediately develops a reddish violet color upon irradiation with ultraviolet light and does not disappear even if left in the dark for 24 hours, but is irradiated with visible light (> 390 nm). It has a characteristic that it returns to the original light orange color and repeats these coloring and decoloring.

【0013】[0013]

【化1】 [Chemical 1]

【0014】このように発色種が安定するのは、粒径が
8乃至12nmと超微粒子である有機フォトクロミック化
合物がマトリックスを形成する溶液中に均一に分散さ
れ、これを乾燥製膜するため、膜中での有機フォトクロ
ミック化合物の分布も分子レベルでの均一性を有してい
るためと考えられる。
As described above, the color-developing species are stabilized because the organic photochromic compound, which is an ultrafine particle having a particle size of 8 to 12 nm, is uniformly dispersed in a solution forming a matrix, and this is dried to form a film. It is considered that the distribution of the organic photochromic compound therein also has homogeneity at the molecular level.

【0015】即ち、フォトクロミック化合物は凝集して
いる方が発色種の会合体の形成が容易になるため発色種
の安定性が増大する。しかし、過度の凝集はフィルター
としての透明性を劣化させたり、フォトクロミック化合
物が大きな粒子となって析出してしまうおそれがある。
本発明では、分散剤を使用してフォトクミック化合物の
析出につながる凝集を防止することで高濃度の色素溶液
として発色種の形成を容易にしてフィルターとしての透
明性を維持する。
That is, when the photochromic compound is agglomerated, the formation of the aggregate of the color-forming species becomes easier, and the stability of the color-forming species increases. However, excessive aggregation may deteriorate the transparency of the filter or cause the photochromic compound to be deposited as large particles.
In the present invention, a dispersant is used to prevent the aggregation that leads to the precipitation of the photocumic compound, thereby facilitating the formation of the coloring species as a highly concentrated dye solution and maintaining the transparency as a filter.

【0016】また、有機フォトクロミック化合物の発色
種が着色種となるため、その特異な透過吸収波長を分子
構造の制御によってきめ細かく変化させ所望の分光特性
を有するフォトクロミックガラスフィルタを比較的容易
に得ることができる。また、複数のフォトクロミック化
合物を混合して用いることもできる。
Further, since the coloring species of the organic photochromic compound become the coloring species, it is possible to relatively easily obtain a photochromic glass filter having desired spectral characteristics by finely changing the specific transmission absorption wavelength by controlling the molecular structure. it can. Further, a plurality of photochromic compounds can be mixed and used.

【0017】本発明に用いることが可能なフォトクロミ
ック化合物は、スピロピラン系、スピロオキサジン系、
スピロナフトキサジン系、スピロチオピラン系、クロメ
ン系、ジクロメン系、フルオラン系、トリフェニルメタ
ン系、フルオレノン系、フルギド系、ジアリールエテン
系フォトクロミック化合物が挙げられる。
Photochromic compounds that can be used in the present invention include spiropyran compounds, spirooxazine compounds,
Examples include spironaphthoxazine-based, spirothiopyran-based, chromene-based, dichromene-based, fluorane-based, triphenylmethane-based, fluorenone-based, fulgide-based, and diarylethene-based photochromic compounds.

【0018】本発明における好ましい有機フォトクロミ
ック化合物の例を以下に示す。(a)は1’−ブチル−
3’,3’−ジメチル−6−ニトロ−スピロインドリノ
ベンゾピラン、(b)は1’−ブチル−3’,3’−ジ
メチル−スピロインドリノナフトオキサジン、(c)は
1’−プロピル−6−ニトロ−スピロベンゾチアゾリノ
ベンゾピラン、(d)はスピロジベンゾピラン、(e)
は2,2−アダマンチリデンクロメン、(f)は1’−
プロピル−3’,3’−ジメチル−5’6−ジニトロ−
スピロインドリノベンゾチオピラン、(g)はフルオラ
ン、(h)は1,1,1−トリス(4−N,N−ジメチ
ルフェニル)エタンニトリルである。なお、これらの分
子は一例であり、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
Examples of preferable organic photochromic compounds in the present invention are shown below. (A) is 1'-butyl-
3 ', 3'-dimethyl-6-nitro-spiroindolinobenzopyran, (b) 1'-butyl-3', 3'-dimethyl-spiroindolinonaphthoxazine, (c) 1'-propyl- 6-nitro-spirobenzothiazolinobenzopyran, (d) is spirodibenzopyran, (e)
Is 2,2-adamantylidene chromene, (f) is 1'-
Propyl-3 ', 3'-dimethyl-5'6-dinitro-
Spiroindolinobenzothiopyran, (g) is fluorane, and (h) is 1,1,1-tris (4-N, N-dimethylphenyl) ethanenitrile. Note that these molecules are examples and the present invention is not limited to these.

【0019】[0019]

【化2】 [Chemical 2]

【0020】[0020]

【化3】 [Chemical 3]

【0021】[0021]

【化4】 [Chemical 4]

【0022】[0022]

【化5】 [Chemical 5]

【0023】[0023]

【化6】 [Chemical 6]

【0024】[0024]

【化7】 [Chemical 7]

【0025】[0025]

【化8】 [Chemical 8]

【0026】[0026]

【化9】 [Chemical 9]

【0027】本発明においてフォトクロミック化合物の
分散媒でありマトリックスとなるマトリックス形成溶液
は、Si,Ge,Ti,Zr,Al,P,Ca,Mg,
Na,K,S,Fから選択される元素のアルコキシド溶
液またはメルカプチド溶液であり、主として金属アルコ
キシドが適している。金属アルコシキドは一般式M(O
R)4 で表される。ここで、Mは金属元素、ORはアル
コキシル基である。例えば、Si(OCH34 ,Si
(OC254 ,Ti(OC254 ,Ti(OC
374 ,Zr(OC254 ,Zr(OC3
74 ,Zr(OC494 等が挙げられる。また、
メルカプチド溶液もアルコキシド溶液同様種々のものが
適用できる。
In the present invention, the matrix forming solution which is a dispersion medium of the photochromic compound and serves as a matrix is made of Si, Ge, Ti, Zr, Al, P, Ca, Mg,
It is an alkoxide solution or mercaptide solution of an element selected from Na, K, S and F, and metal alkoxides are mainly suitable. Metal alkoxides have the general formula M (O
R) represented by 4 . Here, M is a metal element, and OR is an alkoxyl group. For example, Si (OCH 3 ) 4 , Si
(OC 2 H 5 ) 4 , Ti (OC 2 H 5 ) 4 , Ti (OC
3 H 7 ) 4 , Zr (OC 2 H 5 ) 4 , Zr (OC 3 H
7 ) 4 , Zr (OC 4 H 9 ) 4 and the like. Also,
As the mercaptide solution, various kinds can be applied like the alkoxide solution.

【0028】また、本発明に適用可能な分散剤として
は、ポリビニルブチラール樹脂、例えば商品名エスレッ
クBL−1、ポリビニルアルコール樹脂、例えば商品名
ゴーセランL−0301、アクリル樹脂、例えば商品名
ハイテック532、エチルセルロース、例えば商品名エ
トセル、不飽和ポリカルボン酸、例えば商品名ビック1
04S、リン酸エステル系活性剤、例えば商品名デスコ
ールA−200、ポリエステル樹脂、例えば商品名ポリ
エスターWR−901、シランカップリング剤、例えば
商品名KBM−502、チタンカップリング剤、例えば
商品名B−1(TBT)、アルミニウムカップリング
剤、例えば商品名アルミキレートM等が挙げられる。な
お、これらの分散剤の添加量はフォトクロミック色素に
対して5wt%〜100wt%が好ましい。
As the dispersant applicable to the present invention, polyvinyl butyral resin, for example, trade name S-REC BL-1, polyvinyl alcohol resin, for example, trade name Gocelan L-0301, acrylic resin, for example, trade name Hitec 532, ethyl cellulose. , Eg trade name ETHOCEL, unsaturated polycarboxylic acid, eg trade name BIC 1
04S, a phosphoric acid ester-based activator such as trade name DESCOL A-200, a polyester resin such as trade name Polyester WR-901, a silane coupling agent such as trade name KBM-502, and a titanium coupling agent such as trade name B. -1 (TBT), an aluminum coupling agent, for example, a trade name of aluminum chelate M and the like. The addition amount of these dispersants is preferably 5 wt% to 100 wt% with respect to the photochromic dye.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 (実施例1)まず、テトラエトキシシラン16g、エタ
ノール16ml、ブタノール24mlからなる溶液に15%
硝酸0.2mlを含む水16.0gを加え室温で10分間
撹拌し、これをA液とする。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. (Example 1) First, 15% of a solution containing 16 g of tetraethoxysilane, 16 ml of ethanol and 24 ml of butanol was added.
16.0 g of water containing 0.2 ml of nitric acid was added, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes, and this was designated as solution A.

【0030】次に、分散剤にポリカルボン酸、分散液に
イソプロパノールを用いて1’−ブチル−3’,3’−
ジメチル−6−ニトロ−スピロインドリノベンゾピラン
超微粒子を分散させた6%スピロピラン分散液32mlを
A液に加え、室温で24時間よく撹拌し、これをB液と
する。
Next, using polycarboxylic acid as the dispersant and isopropanol as the dispersion, 1'-butyl-3 ', 3'-
32 ml of a 6% spiropyran dispersion liquid in which dimethyl-6-nitro-spiroindolinobenzopyran ultrafine particles are dispersed is added to the liquid A, and well stirred at room temperature for 24 hours to obtain a liquid B.

【0031】このB液を厚さ1.0mmの#S1111ガ
ラス基板にディップ法により担持し、空気中、室温で乾
燥した後、電気オーブンの中で100℃で15分間熱処
理する。得られた膜の厚さは300nmである。
This solution B was carried on a # S1111 glass substrate having a thickness of 1.0 mm by a dipping method, dried in air at room temperature, and then heat-treated in an electric oven at 100 ° C. for 15 minutes. The thickness of the film obtained is 300 nm.

【0032】この膜の吸収スペクトルの変化を図1に示
す。図1の特性1に示すように、500nm以上にはほと
んど吸収を示さないが、紫外光(Xeランプ、300nm
以下の光)を2分間照射すると特性2のように変化し、
赤紫色に変化した。この着色ガラスを暗所で24時間放
置しても吸光度の変化は認められなかった。しかしなが
ら、可視光照射(390nm以上)で図1の特性3→4→
5→1と元の色に戻った。
The change in absorption spectrum of this film is shown in FIG. As shown in Characteristic 1 of Fig. 1, it shows almost no absorption above 500 nm, but it does not emit ultraviolet light (Xe lamp, 300 nm).
When the following light) is irradiated for 2 minutes, it changes like the characteristic 2,
It turned red purple. Even if this colored glass was left in the dark for 24 hours, no change in the absorbance was observed. However, the characteristic 3 → 4 →
The original color returned to 5 → 1.

【0033】また、テトラエトキシシランに対するスピ
ロピランの濃度と発色種の550nmでの吸光度との関係
を図2に示す。この図より、テトラエトキシシランに対
して7〜12%のスピロピラン濃度(重量%)で着色可
能であることが分かる。
FIG. 2 shows the relationship between the concentration of spiropyran with respect to tetraethoxysilane and the absorbance of the coloring species at 550 nm. From this figure, it can be seen that coloration is possible with a spiropyran concentration (wt%) of 7 to 12% with respect to tetraethoxysilane.

【0034】さらに、紫外光照射で発色したスピロピラ
ン薄膜が、暗所で消色するまでの吸光度Aの時間変化を
図3に示す。この図より、テトラエトキシシランから作
成される薄膜中での発色種の半減時間は2.3×105
sであり、溶液中やバルクガラス中での文献値3〜15
sに比べ、発色種が著しく安定化されていることがわか
る。
Further, FIG. 3 shows the time change of the absorbance A until the spiropyran thin film colored by irradiation with ultraviolet light is decolorized in the dark. From this figure, the half-life of the coloring species in the thin film made from tetraethoxysilane is 2.3 × 10 5
s, the literature value in solution or in bulk glass 3 to 15
It can be seen that the color-developing species is remarkably stabilized as compared with s.

【0035】(実施例2)実施例1のA液に図1(b)
に示す1’−ブチルー3’,3’−ジメチル−スピロイ
ンドリノナフトオキサジンの3%分散液を加え、同様に
してディップ法でフォトクロミック膜を作成した。
(Embodiment 2) FIG. 1 (b) is used for the liquid A of Embodiment 1.
3% dispersion liquid of 1'-butyl-3 ', 3'-dimethyl-spiroindolinonaphthoxazine shown in (3) was added, and a photochromic film was similarly prepared by a dip method.

【0036】この膜は紫外光照射で青色に変色し、その
極大吸収波長は620nmで、可視光照射で元の色に変化
した。この膜の吸収スペクトルの変化を図4に示す。図
4の特性1に示すように、可視領域でほとんど吸収を示
さないが、紫外光(Xeランプ、300nm以下の光)を
2分間照射すると、特性2のように極大吸収波長が62
0nmの青色に変色した。そして、紫外光照射を止めると
図1の特性3→4→5→6→1と変化して元の色に戻っ
た。特性3、4、5、6はそれぞれ照射停止後2分後、
4分後、10分後、60分後の特性を示す。本実施例で
は紫外光照射停止後60分で元の色に戻るが、従来の高
分子マトリックスに比較して格段の安定性を示してい
る。
This film turned blue upon irradiation with ultraviolet light, had a maximum absorption wavelength of 620 nm, and changed to its original color upon irradiation with visible light. The change in absorption spectrum of this film is shown in FIG. As shown in the characteristic 1 of FIG. 4, it shows almost no absorption in the visible region, but when it is irradiated with ultraviolet light (Xe lamp, light of 300 nm or less) for 2 minutes, the maximum absorption wavelength is 62 as shown in the characteristic 2.
The color changed to blue at 0 nm. Then, when the irradiation of ultraviolet light was stopped, the characteristics changed to 3 → 4 → 5 → 6 → 1 in FIG. 1 and returned to the original color. Characteristics 3, 4, 5 and 6 are 2 minutes after the irradiation is stopped,
The characteristics after 4 minutes, 10 minutes, and 60 minutes are shown. In this example, the original color returns to the original color 60 minutes after the irradiation of the ultraviolet light is stopped, but the stability is remarkably higher than that of the conventional polymer matrix.

【0037】なお、本実施例の場合、テトラエトキシシ
ランに対するスピロナフトオキサジンの濃度と発色種の
吸光度との関係は実施例と同様になった。 (実施例3)実施例1のA液にチタンまたはジルコニウ
ムのテトラアルコキシドの溶液、アセチルアセトンのよ
うなβ−ジケトンを加え、さらにスピロピランの分散液
を加えた溶液を厚さ1.0mmの#S1111ガラスにス
プレイ法により吹き付けて100℃で15分間加熱し製
膜する。本実施例のようにマトリックスをジルコニウム
のテトラアルコキシドの溶液から形成しても、実施例1
と同様のフォトクロミックガラス薄膜を形成することが
できる。
In the case of this example, the relationship between the concentration of spironaphthoxazine with respect to tetraethoxysilane and the absorbance of the color-forming species was the same as in the example. (Example 3) A solution of a tetraalkoxide of titanium or zirconium, a β-diketone such as acetylacetone, and a dispersion of spiropyran were added to the solution A of Example 1 to obtain a # S1111 glass having a thickness of 1.0 mm. It is sprayed by a spray method and heated at 100 ° C. for 15 minutes to form a film. Even if the matrix is formed from a solution of zirconium tetraalkoxide as in this example, Example 1
A photochromic glass thin film similar to can be formed.

【0038】(実施例4)シリコンのテトラメトキシ
ド、メタノール、水を添加した溶液に、チタンのテトラ
メトキシドをメタノールに溶解した溶液を加え混合す
る。この液にスピロピランの分散液を加えた液をガラス
表面(厚さ1.0mm、#S1111)にスピンコート法
(800回転)によって担持し、100℃で15分間加
熱し製膜する。
Example 4 A solution of titanium tetramethoxide in methanol is added to and mixed with a solution of silicon tetramethoxide, methanol and water. A liquid obtained by adding a dispersion of spiropyran to this liquid is supported on a glass surface (thickness 1.0 mm, # S1111) by a spin coating method (800 rotations) and heated at 100 ° C. for 15 minutes to form a film.

【0039】本実施例のように、マトリックスを複数の
アルコキシド溶液を混合して用いても良い。なお、上記
実施例はいずれも単層膜について説明したが、溶液の基
板への担持、加熱製膜を繰り返すことにより、2層以上
の膜とすることもできる。
As in this embodiment, the matrix may be used by mixing a plurality of alkoxide solutions. Although all of the above-mentioned examples have been described with respect to a single-layer film, a film having two or more layers can be formed by repeating loading of a solution on a substrate and film formation by heating.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、耐候性にすぐれ、透過
吸収波長選択の自由度の高いフォトクロミックガラス薄
膜を容易に形成することができる。
According to the present invention, it is possible to easily form a photochromic glass thin film having excellent weather resistance and a high degree of freedom in selecting transmission and absorption wavelengths.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例についての吸収スペクトルの
変化を示す特性図である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a change in absorption spectrum of an example of the present invention.

【図2】図1に示す実施例についてのフォトクロミック
化合物の濃度と発色種の吸光度の関係を示す特性図であ
る。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the concentration of a photochromic compound and the absorbance of a color-forming species in the example shown in FIG.

【図3】図1に示す実施例についての暗所における吸光
度の変化を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing changes in absorbance in a dark place for the example shown in FIG.

【図4】本発明の他の実施例についての吸収スペクトル
の変化を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in absorption spectrum of another example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,4,5,6…吸収スペクトル 1, 2, 3, 4, 5, 6 ... Absorption spectrum

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03C 1/00 531 9413−2H 1/725 503 9413−2H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G03C 1/00 531 9413-2H 1/725 503 9413-2H

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラスまたはプラスチック基板の両面ま
たは片面に形成され、無機質のゲルまたはガラスからな
るマトリックスと、前記マトリックス中に含まれる有機
フォトクロミック化合物、分散剤から少なくとも構成さ
れることを特徴とするフォトクロミックガラス薄膜。
1. A photochromic material, which is formed on both surfaces or one surface of a glass or plastic substrate and comprises at least a matrix made of an inorganic gel or glass, an organic photochromic compound contained in the matrix, and a dispersant. Glass thin film.
【請求項2】 前記無機質のゲルまたはガラスからなる
マトリックスがSi,Ge,Ti,Zr,Al,P,C
a,Mg,Na,K,S,Fから選択される元素を少な
くとも1つ以上含むことを特徴とする請求項1記載のフ
ォトクロミックガラス薄膜。
2. The matrix composed of the inorganic gel or glass is Si, Ge, Ti, Zr, Al, P, C.
The photochromic glass thin film according to claim 1, comprising at least one element selected from a, Mg, Na, K, S, and F.
【請求項3】 前記有機フォトクロミック化合物が一種
類または複数種類の有機フォトクロミック分子を混合し
たものであることを特徴とする請求項1記載のフォトク
ロミックガラス薄膜。
3. The photochromic glass thin film according to claim 1, wherein the organic photochromic compound is a mixture of one or more kinds of organic photochromic molecules.
【請求項4】 Si,Ge,Ti,Zr,Al,P,C
a,Mg,Na,K,S,Fから選択される元素のアル
コキシドまたはメルカプチド溶液に有機フォトクロミッ
ク化合物を分散剤で分散させた液を基板上に担持し、乾
燥または加熱製膜することを特徴とするフォトクロミッ
クガラス薄膜の製造法。
4. Si, Ge, Ti, Zr, Al, P, C
a solution of an organic photochromic compound dispersed in an alkoxide or mercaptide solution of an element selected from a, Mg, Na, K, S and F on a substrate and dried or heated to form a film. Method for manufacturing photochromic glass thin film.
【請求項5】 前記アルコキシドまたはメルカプチド溶
液の担持、加熱製膜を2回以上繰り返すことを特徴とす
る請求項4記載のフォトクロミックガラス薄膜の製造
法。
5. The method for producing a photochromic glass thin film according to claim 4, wherein the supporting of the alkoxide or mercaptide solution and the film formation by heating are repeated twice or more.
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JP2012508131A (en) * 2008-11-14 2012-04-05 エルジー・ケム・リミテッド Laminated body

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